TWI779777B - 多埠電力供應裝置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種多埠電力供應裝置及其操作方法。多埠電力供應裝置包括多個USB連接埠、多個電源轉換器以及一個共同控制電路。當第一USB連接埠的協議功率的調整趨勢會使協議功率大於連接第一USB連接埠的USB設備的額定最低充電功率時，共同控制電路依據第一USB連接埠的實際輸出功率動態改變所述協議功率。當所述協議功率的調整趨勢會使協議功率小於所述額定最低充電功率時，共同控制電路不改變所述協議功率，以及共同控制電路將所述協議功率與所述實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給其他USB連接埠。

Description

多埠電力供應裝置及其操作方法

本發明是有關於一種電力供應裝置，特別是關於一種具有多個連接埠的電力供應裝置及其操作方法。

一般而言，當電力供應裝置通過通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接埠提供電能給外部USB設備時，電力供應裝置需依據USB設備的額定規格來進行電壓轉換的操作。舉例來說，電力供應裝置可以包括支援電力傳輸(Power Delivery,PD)協定的控制器。基於PD協定，電力供應裝置可以發出供電資料物件(Power Data Object，PDO)或是增強型供電資料物件(Augmented Power Data Object，APDO)給外部USB設備，以決定協議功率。PDO(或APDO)包含源端(source)的候選輸出電壓和候選輸出電流的資訊。電力供應裝置在通過USB連接埠建立新連接時可發送多個PDO(或APDO)給外部USB設備。外部USB設備會篩選這些PDO(或APDO)，以便與電力供應裝置共同確定合適的電壓和電流，進而建立供電協定(決定協議功率)。基 於協議功率(PDO或APDO)的決定，電力供應裝置的輸出電壓(輸出功率)可符合外部USB設備的需求。

電力供應裝置可能具有多個USB連接埠以及對應於這些USB連接埠的多個電壓轉換器，以便同時提供不同的輸出電壓(輸出功率)給具有不同需求的多個外部USB設備。無論如何，電力供應裝置與某一個外部USB設備之間的協議功率一旦被決定，傳統的電力供應裝置不會改變這個協議功率(PDO或APDO)，直到這個外部USB設備與電力供應裝置之間的連接被切斷。若在這個外部USB設備連接電力供應裝置的期間中這個協議功率(PDO或APDO)不能被動態改變，則電力供應裝置的功率利用效率無法最佳化。

再者，這個外部USB設備可能具有額定最低充電功率。當協議功率小於額定最低充電功率時，這個外部USB設備的充電操作會停止。在實際應用中，充電操作的停止是不樂見的。

須注意的是，「先前技術」段落的內容是用來幫助了解本發明。在「先前技術」段落所揭露的部份內容(或全部內容)可能不是所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容，不代表該內容在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知悉。

本發明提供一種多埠電力供應裝置及其操作方法，以動 態改變USB連接埠的協議功率。

在本發明的一實施例中，上述的多埠電力供應裝置包括多個通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)連接埠、多個電源轉換器以及一個共同控制電路。這些USB連接埠包括第一USB連接埠。這些電源轉換器以一對一方式分別耦接至這些USB連接埠。共同控制電路耦接至這些電源轉換器。共同控制電路被配置為控制這些電源轉換器來供電至這些USB連接埠。當關於第一USB連接埠的協議功率的調整趨勢會使協議功率大於連接第一USB連接埠的USB設備的額定最低充電功率時，共同控制電路依據第一USB連接埠的實際輸出功率動態改變第一USB連接埠的協議功率。當關於第一USB連接埠的協議功率的調整趨勢會使協議功率小於USB設備的額定最低充電功率時，共同控制電路不改變第一USB連接埠的協議功率，以及共同控制電路將協議功率與實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給這些USB連接埠中的至少一個其他USB連接埠。

在本發明的一實施例中，上述的操作方法包括：當關於第一USB連接埠的協議功率的調整趨勢會使協議功率大於連接第一USB連接埠的USB設備的額定最低充電功率時，由共同控制電路依據第一USB連接埠的實際輸出功率動態改變第一USB連接埠的協議功率；以及當關於第一USB連接埠的協議功率的調整趨勢會使協議功率小於USB設備的額定最低充電功率時，由共同控制電路不改變第一USB連接埠的協議功率，以及由共同控制電路將 協議功率與實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給這些USB連接埠中的至少一個其他USB連接埠。

基於上述，本發明諸實施例所述多埠電力供應裝置可以檢查USB連接埠的協議功率的調整趨勢。在協議功率大於USB設備的額定最低充電功率的情況下，共同控制電路可以依據USB設備的實際功率需求而動態改變協議功率。在協議功率可能會小於USB設備的額定最低充電功率的情況下，共同控制電路可以不改變協議功率，以及將協議功率與實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給至少一個其他USB連接埠。因此，多埠電力供應裝置的功率利用效率可以最佳化。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、800、1100、1200:多埠電力供應裝置

110:共同控制電路

111、811、1111、1211:功率分配電路

112_1、112_2、812_1、1112_1、1212_1:控制電路

130_1、130_2、830_1、1130_1、1230_1:電源轉換器

140_1、140_2、840_1、1140_1、1240_1:USB連接埠

850_1、1150_1、1250_1:電流偵測電路

860_1、1160_1、1260_1:功率開關

870_1、1170_1、1270_1:電壓偵測電路

871:電阻

872:電流源

873:電壓比較器

DET:電壓比較結果

I1:實際電流

S210~S240、S310~S330、S410~S470、S502~S511、S610~S660、S710~S770、S910~S950:步驟

V1:實際電壓

VREF:參考電壓

圖1是依照本發明的一實施例的一種多埠電力供應裝置的電路方塊(circuit block)示意圖。

圖2是依照本發明的一實施例的多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。

圖3至圖6是依據本發明的另一實施例所繪示多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。

圖7是依據本發明的又一實施例所繪示多埠電力供應裝置的 操作方法的流程示意圖。

圖8是依照本發明的另一實施例說明多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。

圖9是依據本發明的更一實施例所繪示多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。

圖10是依照本發明的一實施例說明圖8所示電壓偵測電路的電路方塊示意圖。

圖11是依照本發明的又一實施例說明多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。

圖12是依照本發明的再一實施例說明多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接(或連接)」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接(或連接)於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文(包括申請專利範圍)中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件(element)的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號 的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明的一實施例的一種多埠電力供應裝置100的電路方塊(circuit block)示意圖。多埠電力供應裝置100包括共同控制電路110、多個電源轉換器(power converter，例如圖1所示電源轉換器130_1與130_2)以及多個通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)連接埠(例如圖1所示USB連接埠140_1與140_2)。電源轉換器130_1~130_2的數量與USB連接埠140_1~140_2的數量可以依照實際設計而加以調整/設定。依照實際設計，電源轉換器130_1~130_2的任一個可以包括直流直流轉換器(DC to DC converter)。

在圖1所示實施例中，共同控制電路110耦接於電源轉換器130_1~130_2的控制端。共同控制電路110可依照實際設計來支援多種USB協定，以因應不同規格的USB連接埠140_1~140_2的傳輸需求。舉例來說，當USB連接埠140_1~140_2的任一個為USB Type-C連接埠時，共同控制電路110可以包括支援電力傳輸(Power Delivery,PD)協定的USB Type-C連接埠控制器(Type-C Port Controller，TCPC)或是USB Type-C連接埠管理器(Type-C Port Manager，TCPM)。另舉例來說，如果USB連接埠140_1~140_2的任一個是USB Type-A連接埠，則共同控制電路110可以包括支援QC(Quick Charge)協定的USB Type-A連接埠管理器。再舉例來說，當USB連接埠140_1~140_2的任一個被 連接至具有可編程電源供應(programmable power supply，PPS)功能的USB設備時，共同控制電路110可以包括支援PPS協定的USB控制器。

共同控制電路110可經由不同的USB連接埠140_1~140_2獲知來自於不同的USB設備(未繪示)的配置(configuration)資訊(功率需求)。依據這些配置資訊，共同控制電路110可以獲知這些USB設備(未繪示)的功率需求。舉例來說，USB連接埠140_1~140_2的任一個可以是C型USB(USB Type-C，又稱為USB-C)連接埠或A型USB(USB Type-A)連接埠。以USB連接埠140_1為例，在一些實施例中，共同控制電路110可以經由USB連接埠140_1的配置通道(configuration channel，CC)腳位，而獲知USB設備(未繪示)的配置資訊。共同控制電路110從配置資訊可以知道，USB連接埠140_1的電壓需求、電流需求及/或功率需求。

電源轉換器130_1~130_2以一對一方式分別耦接於USB連接埠140_1~140_2。也就是，電源轉換器130_1的輸出端耦接於USB連接埠140_1的電力腳位(電力匯流排腳位)VBUS，以及電源轉換器130_2的輸出端耦接於USB連接埠140_2的電力腳位VBUS。共同控制電路110耦接至電源轉換器130_1~130_2。依照共同控制電路110的控制，電源轉換器130_1~130_2可以經由不同的USB連接埠140_1~140_2的電力腳位VBUS供電給不同的USB設備(未繪示)。

舉例來說，共同控制電路110可以包括支援PD協定的控制器。基於PD協定，共同控制電路110可以發出供電資料物件(Power Data Object，PDO)或是增強型供電資料物件(Augmented Power Data Object，APDO)給連接至USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)，以決定協議功率。基於協議功率(PDO或APDO)的決定，共同控制電路110可以控制電源轉換器130_1~130_2的輸出電壓(輸出功率)，因此USB連接埠140_1的輸出電壓(輸出功率)可符合USB設備(未繪示)的需求。USB連接埠140_2與電源轉換器130_2可以參照USB連接埠140_1與電源轉換器130_1的相關說明去類推，故不再贅述。

圖2是依照本發明的一實施例的多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。請同時參照圖1以及圖2，在步驟S210中，共同控制電路110獲知USB連接埠140_1~140_2的功率需求以及實際功率變化。舉例來說，在一些實施例中，共同控制電路110可以經由USB連接埠140_1的CC腳位獲知USB連接埠140_1的功率需求。在另一些實施例中，共同控制電路110可以經由USB連接埠140_1的差動資料腳位(未繪示，一般標示為D+與D-)而獲知USB連接埠140_1的功率需求。在步驟S220中，共同控制電路110可以依據USB連接埠140_1~140_2的功率需求而對應地控制電源轉換器130_1~130_2。

舉例來說，基於PD協定，共同控制電路110可以發出PDO或是APDO給連接至USB連接埠140_1的USB設備(未繪 示)，以決定協議功率。基於協議功率(PDO或APDO)的決定，共同控制電路110可以控制電源轉換器130_1的輸出電壓(輸出功率)，因此USB連接埠140_1的輸出電壓(輸出功率)可符合USB設備(未繪示)的需求。USB連接埠140_2與電源轉換器130_2可以參照USB連接埠140_1與電源轉換器130_1的相關說明去類推，故不再贅述。

接下來，在步驟S230中，共同控制電路110可以依據USB連接埠140_1~140_2的功率變化，重新發出PDO(或是APDO)給連接至USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)，以調整協議功率。舉例來說，在一些實施例中，共同控制電路110可以偵測USB連接埠140_1的實際電壓與實際電流，以獲知USB連接埠140_1的功率變化。共同控制電路110可以將USB連接埠140_1的協議功率從第一協議功率調低至第二協議功率。在步驟S240中，共同控制電路110可以將USB連接埠140_1在第一時間的第一協議功率與在晚於第一時間的第二時間的第二協議功率之間的功率差異動態地轉移給其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)。USB連接埠140_2可以參照USB連接埠140_1的相關說明去類推，故不再贅述。

圖3至圖6是依據本發明的另一實施例所繪示多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。在本實施例中，共同控制電路110在圖3所示步驟S310中會獲得多埠電力供應裝置100的額定功率TP。共同控制電路110在圖3的步驟S320中會判斷USB 連接埠140_1~140_2是否連接到USB設備。在本實施例中，USB連接埠140_1可例如是USB Type-C連接埠，而USB連接埠140_2可例如是USB Type-A連接埠。如果共同控制電路110判斷只有USB Type-C連接埠連接到USB設備，進入步驟節點C。

接下來，在圖4的步驟S410中，共同控制電路110可以在USB Type-C連接埠連接到USB設備時獲得對應於USB Type-C連接埠的預留值T1，並藉由使用多埠電力供應裝置100的額定功率TP與總功率H計算出餘功率REM。USB Type-C連接埠的預留值T1為實數。在本實施例中，預留值T1是USB Type-C連接埠的最小額定電壓與USB Type-C連接埠的最大額定電流的乘積。舉例來說，USB Type-C連接埠的最小額定電壓為5伏特，USB Type-C連接埠的最大額定電流為3安培，因此預留值T1等於15。共同控制電路110可以依照USB連接埠140_1~140_2的這些功率需求算出總功率H。所述總功率H可以是USB連接埠140_1~140_2的這些功率需求(最大功率)的總和。餘功率REM是多埠電力供應裝置100的額定功率TP減去有連接USB設備的USB連接埠的功率所得到的差值。

在步驟S420中，共同控制電路110判斷連接到USB設備的USB Type-C連接埠的功率是否相同。如果是相同，這意謂著USB Type-C連接埠的輸出電能並不需要進行轉移，因此會進入步驟S430。在步驟S430中，共同控制電路110會進行等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟 S420。

在一些實施例中，共同控制電路110會在步驟S420中進一步判斷USB Type-C連接埠的功率是否大於USB Type-C連接埠的最低額定功率。如果共同控制電路110判斷出USB Type-C連接埠的功率小於或等於USB Type-C連接埠的最低額定功率，不進行後續的操作。如果共同控制電路110判斷出USB Type-C連接埠的功率大於USB Type-C連接埠的最低額定功率，則可進行後續的操作。

在步驟S420中，如果共同控制電路110判斷出連接了USB設備的USB Type-C連接埠的功率是不同的，則進入步驟S440。在步驟S440中，共同控制電路110會判斷具有最大功率的USB Type-C連接埠(例如第一USB連接埠)的功率是否大於對應於USB Type-C連接埠的預留值T1。如果共同控制電路110判斷出第一USB連接埠的功率大於對應於USB Type-C連接埠的預留值T1，進入步驟S450。在步驟S450中，共同控制電路110會進行等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S440。如果共同控制電路110判斷出第一USB連接埠的功率小於或等於對應於USB Type-C連接埠的預留值T1，這意謂著第一USB連接埠的功率已經降低。因此進入步驟S460以開始將第一USB連接埠的功率差異轉移給其他USB連接埠(第二USB連接埠)。一旦完成轉移，則進入步驟S470。在步驟S470中，共同控制電路110會進行等待。舉例來說，共同控制電路110會等 待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S410。

在步驟S460中，共同控制電路110還能夠使用第一USB連接埠在第一時間的功率、預留值T1、第二USB連接埠在第一時間的原功率以及餘功率REM計算新的輸出功率P3的電壓值以及電流值。共同控制電路110在第二時間後控制電源轉換器130_1~130_2來配置新功率給第二USB連接埠。詳細來說，共同控制電路110會依據公式(1)來取得第一參考值N1。其中，P1為在第一時間第一USB連接埠的功率，P3為第二USB連接埠在第一時間的原功率，並且IP是最大額定電流值。第一參考值N1可以是正整數或正實數。

N1=(P1-T1+P3+REM)/IP 公式(1)

共同控制電路110會依據第一參考值N1在不同的區間將對應的電壓值提供給在第二時間後接收功率差異的Type-C連接埠。舉例來說，當共同控制電路110判斷第一參考值N1小於或等於5時，共同控制電路110會控制電源轉換器130_1~130_2來配置5伏特的電壓值給第二USB連接埠。當共同控制電路110判斷第一參考值N1大於5並小於或等於9時，共同控制電路110控制電源轉換器130_1~130_2來配置5伏特或9伏特的電壓值給第二USB連接埠。當共同控制電路110判斷第一參考值N1大於9並小於或等於12時，共同控制電路110會控制電源轉換器130_1~130_2來配置5伏特、9伏特或12伏特的電壓值給第二USB連接埠。當 共同控制電路110判斷第一參考值N1大於12並小於或等於15時，則共同控制電路110控制電源轉換器130_1~130_2來配置5伏特、9伏特、12伏特或15伏特的電壓值給第二USB連接埠。當共同控制電路110判斷第一參考值N1大於15時，則共同控制電路110控制電源轉換器130_1~130_2來配置5伏特、9伏特、12伏特、15伏特或20伏特的電壓值給第二USB連接埠。

表1是依照本發明一實施例所繪示的多埠電力供應裝置的電力供應對照表。表1所示CC1、CC2與CC3表示不同USB連接埠的配置資訊。關於表1所示第12-1、12-2配置，共同控制電路110在步驟S420中能夠從第12-1配置的配置資訊CC1~CC3中判斷出連接USB設備的USB Type-C連接埠的功率是相同的。因此進入第12-2配置後，並不會有功率差異的轉移。

關於第13-1、13-2配置，共同控制電路110在步驟S420中能夠從第13-1配置的配置資訊CC1~CC3中判斷連接到USB設備的USB Type-C連接埠的功率是不同的。配置資訊CC1指示 USB連接埠140_1是具有最大功率(27瓦特)的USB Type-C連接埠，因此共同控制電路110將USB連接埠140_1作為第一USB連接埠。配置資訊CC3指示出另一個USB連接埠(未繪示)是具有最小功率(9瓦特)的USB Type-C連接埠。共同控制電路110將另一個USB連接埠(未繪示)作為所述第二USB連接埠。共同控制電路110會在步驟S440中判斷USB連接埠140_1的功率是否從大於對應於Type-C連接埠的預留值T1降低到小於或等於預留值T1。如果USB連接埠140_1在第13-1配置轉換到第13-2配置(第二時間)的功率降低到小於或等於預留值T1(即，第13-2配置中的配置資訊CC1)，則進入步驟S460以對功率差異轉移到第二USB連接埠。在步驟S460中，共同控制電路110判斷USB連接埠140_1(第一USB連接埠)的功率由27瓦特降低到15瓦特。也就是說，第一USB連接埠對USB設備的充電(或供電)已結束或者是將要結束。因此為將功率27瓦特降低到15瓦特的變化(也就是12瓦特)，作為所述的功率差異。接下來，共同控制電路110會藉由使用功率差異(12瓦特)以及第二USB連接埠在第二時間的原功率(即，9瓦特)計算出新功率，也就是9+12=21瓦特。因此，第二USB連接埠的功率由9瓦特上升到21瓦特。第一USB連接埠的電壓值被調整為5伏特，而電流值則被調整為3安培。第13-1、13-2配置中，可以依據公式(1)得出第一參考值N1等於7。因此第二USB連接埠的電壓值可以為9伏特。並且第二USB連接埠的電流值為新功率與電壓值的商，也就是2.3安培。

關於第14-1、14-2配置，共同控制電路110在步驟S420中能夠從第14-1配置的配置資訊CC1~CC3中判斷出連接到USB設備的USB Type-C連接埠的功率是不同的。配置資訊CC2指示出USB連接埠140_2是具有最大功率(24瓦特)的USB Type-C連接埠。在此假設共同控制電路110將USB連接埠140_2作為第一USB連接埠，並且將另一個USB連接埠(未繪示)作為第二USB連接埠。

共同控制電路110會在步驟S440中判斷出第一USB連接埠在第14-1配置轉換到第14-2配置(第二時間)的功率降低到小於或等於預留值T1，則進入步驟S460以對功率差異轉移到第二USB連接埠。在步驟S460中，共同控制電路110判斷出第一USB連接埠的功率由24瓦特降低到15瓦特。也就是說，第一USB連接埠對USB設備的充電(或供電)已結束或者是將要結束。因此為將功率24瓦特降低到15瓦特的變化，也就是9瓦特，作為所述的功率差異。接下來，共同控制電路110會藉由使用功率差異(9瓦特)以及第二USB連接埠在第二時間的原功率(21瓦特)計算出新功率，也就是21+9=30瓦特。因此，第二USB連接埠的功率由21瓦特上升到30瓦特。第一USB連接埠的電壓值被調整為5伏特，而電流值則被調整為3安培。第14-1、14-2配置中，可以依據公式(1)得出第一參考值N1等於10。因此在第14-2配置中，第二USB連接埠的電壓值可以為12伏特。並且第二USB連接埠的電流值為新功率與電壓值的商，也就是2.5安培。

關於第15-1、15-2配置，共同控制電路110在步驟S420中能夠從第15-1配置的配置資訊CC1~CC3中判斷出連接USB設備的USB Type-C連接埠的功率是不同的。配置資訊CC1指示出USB連接埠140_1是具有最大功率(45瓦特)的USB Type-C連接埠。在此假設共同控制電路110將USB連接埠140_1作為第一USB連接埠，並且將USB連接埠140_2作為第二USB連接埠。

共同控制電路110會在步驟S440中判斷出第一USB連接埠在第15-1配置轉換到第15-2配置(第二時間)的功率降低到小於或等於預留值T1，則進入步驟S460以對功率差異轉移到第二USB連接埠。在步驟S460中，共同控制電路110判斷第一USB連接埠的功率由45瓦特降低到15瓦特。也就是說，第一USB連接埠對USB設備的充電(或供電)已結束或者是將要結束。因此為將功率45瓦特降低到15瓦特的變化(也就是30瓦特)，作為所述的功率差異。接下來，共同控制電路110會藉由使用功率差異(30瓦特)、第二USB連接埠在第二時間的原功率(13.5瓦特)以及餘功率(1.5瓦特)計算出新功率，也就是30+13.5+1.5=45瓦特。因此，第二USB連接埠的功率由13.5瓦特上升到45瓦特。第一USB連接埠的電壓值被調整為5伏特，而電流值則被調整為3安培。第15-1、15-2配置中，可以依據公式(1)得出第一參考值N1等於15。因此在第15-2配置中，第二USB連接埠的電壓值可以為15伏特。並且第二USB連接埠的電流值為新功率與電壓值的商，也就是3安培。

關於第16-1、16-2配置，可以由第15-1、15-2配置的說明中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。

請參照圖1、圖3至圖6。如果共同控制電路110在步驟S320中判斷出USB連接埠140_1~140_2中的USB Type-C連接埠與USB Type-A連接埠分別連接到不同的USB設備，則進入步驟S330。在步驟S330中，共同控制電路110會判斷USB Type-C連接埠的至少一者是否先連接到USB設備。如果共同控制電路110判斷出USB Type-C連接埠的至少一者先連接到USB設備，進入步驟節點D。

接下來，在圖5中的步驟S502中，共同控制電路110會在USB Type-C連接埠連接到USB設備時，獲得對應於USB Type-C連接埠的預留值T1。共同控制電路110會藉由USB Type-A連接埠判斷USB Type-A連接埠是否連接到USB設備。應能理解的是在步驟S502中，共同控制電路110也可以執行步驟S410~S470的操作。在步驟S503中，USB Type-A連接埠連接到USB設備。共同控制電路110會在USB Type-A連接埠連接到USB設備時，獲得對應於USB Type-A連接埠的最大預留值T2以及最小預留值T3，並且獲得餘功率REM。

在本實施例中，上述的最大預留值T2是USB Type-A連接埠的最小額定電壓與USB Type-A連接埠的最大額定電流的乘積。上述的最小預留值T3是USB Type-A連接埠的最小額定電壓與USB Type-A連接埠的最小額定電流的乘積。在本實施例中， USB Type-A連接埠的最小額定電壓為5伏特，USB Type-A連接埠的最大額定電流為2.4安培，USB Type-A連接埠的最小額定電流為1安培。因此，最大預留值T2等於12，而最小預留值T3等於5。餘功率REM是額定功率TP減去有連接USB設備的USB連接埠(包含USB Type-C與USB Type-A連接埠)的功率所得到的差值。

除此之外，在步驟S503中，USB Type-A連接埠在連接到USB設備時，USB Type-A連接埠的電流會被限流，並將限流旗標值設定為0。在本實施例中，USB Type-A連接埠的電流可以被限流到小於或等於USB Type-A連接埠的最小額定電流，例如為0.5安培，然不以此為限。在本實施例中，限流旗標值被設定為0的延遲時間長度必須要大於一維持時間長度(例如是3秒)。上述的維持時間長度為執行步驟S504到S507之間的最短時間長度，也就是執行功率差異的轉換所需的最短時間。

接下來，共同控制電路110會在步驟S504中判斷USB Type-C連接埠的功率的總和是否小於或等於額定功率TP與預留值T1的差值。如果共同控制電路110判斷出USB Type-C連接埠的功率的總和小於或等於額定功率TP與預留值T1的差值。這意謂著USB Type-A連接埠可接收到足夠的輸出電能P4的功率，輸出電能並不需要進行轉移。因此共同控制電路110會在步驟S505中等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S504。反之，如果共同控制電路110判斷出USB Type-C連接埠的功率的總和大於額定功率TP與預留值T1的差值，這意謂著輸出電能需要進行轉移。因此共同控制電路110會在步驟S506中判斷具有最大功率的USB Type-C連接埠的功率是否大於預留值T1，並且USB Type-A連接埠的限流旗標值=0。如果判斷的結果為「是」，表示USB Type-A連接埠是處於被限流的狀態，並且具有最大功率的USB Type-C連接埠具有足夠的功率轉移到USB Type-A連接埠。因此，共同控制電路110會在步驟S507中，解除USB Type-A連接埠的限流，將具有最大功率的USB Type-C連接埠的功率差異轉移給USB Type-A連接埠，並且將USB Type-A連接埠的限流旗標值改為1。一旦完成轉移，則進入步驟S508中等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S502。在一實施例中，限流旗標值也可由1改為0。

在步驟S507中，舉例來說，USB Type-A連接埠的電壓值被固定為5伏特，而電流值則由被限制的0.5安培被調整為2.4安培。在步驟S507中，共同控制電路110還能夠使用具有最大功率的USB Type-C連接埠在第二時間的功率、最大預留值T2以及餘功率REM計算新的輸出功率P3的電壓值以及電流值。共同控制電路110在第二時間後控制電源轉換器130_1~130_2來配置新功率給第二USB連接埠。詳細來說，共同控制電路110會依據公式(2)來取得第二參考值N2。其中，P3為具有最大功率的USB Type-C連接埠在第二時間的功率。第二參考值N2可以是正整數或正實數。

N2=(P3-T2+REM)/IP 公式(2)

共同控制電路110會依據第二參考值N2在不同的區間將對應的電壓值提供到在第二時間以前具有最大功率的Type-C連接埠。在一實施例中，共同控制電路110會依據第二參考值N2在不同的區間將對應的電壓值提供到其他任意的Type-C連接埠。關於第二參考值N2在不同的區間提供對應電壓值的實施細節可以在前述第一參考值N1的實施細節中獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

如果步驟S506的判斷結果為「否」，則進入步驟S509。在步驟S509中，共同控制電路110會判斷USB Type-A連接埠的功率是否小於或等於最小預留值T3，並且USB Type-A連接埠的限流旗標值等於1。如果判斷的結果為「是」，這意謂著USB Type-A連接埠的限流已經被解除，並且USB Type-A連接埠的功率已經下降到小於或等於最小預留值T3。也就是說，USB Type-A連接埠對USB設備的充電(或供電)已結束或者是將要結束。共同控制電路110會在步驟S510中將USB Type-A連接埠的功率差異轉移給其中一個USB Type-C連接埠，並且將USB Type-A連接埠的限流旗標值改為0。一旦完成轉移，則進入步驟S508。

在步驟S510中，舉例來說，USB Type-A連接埠的電壓值被固定為5伏特，而電流值則由2.4安培被調整為1安培。在步驟S510中，共同控制電路110還能夠使用具有最大功率的USB Type-C連接埠在第二時間的功率、最大預留值T2以及餘功率REM計算新的輸出功率P3的電壓值以及電流值。共同控制電路110在第二時間後控制電源轉換器130_1~130_2來配置新功率給第二USB連接埠。詳細來說，共同控制電路110會依據公式(3)來取得第三參考值N3。其中，P4為USB Type-A連接埠在第二時間的功率。第三參考值N3可以是正整數或正實數。

N3=(P3+T2-P4+REM)/IP 公式(3)

共同控制電路110會依據第三參考值N3在不同的區間將對應的電壓值提供到在第二時間以前具有最大功率的USB Type-C連接埠。在一實施例中，共同控制電路110會依據第三參考值N3在不同的區間將對應的電壓值提供到其他任意的USB Type-C連接埠。關於第三參考值N3在不同的區間提供對應電壓值的實施細節可以在前述第一參考值N1的實施細節中獲致足夠的教示，因此恕不在此重述。

如果步驟S509的判斷結果為「否」，則進入步驟S511中等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S509。表2是依照本發明一實施例所繪示的多埠電力供應裝置的電力供應對照表。表2所示CC1、CC2、CC3與CC4表示不同USB連接埠的配置資訊。

請同時參考圖1、圖5以及表2，在本範例中，USB Type-C連接埠連接到USB設備的時間點會早於USB Type-A連接埠連接到USB設備的時間點。USB Type-A連接埠連接到USB設備時，USB Type-A連接埠會被限流。因此，USB Type-A連接埠電壓值為5伏特，而電流值為0.5安培。USB Type-A連接埠的功率則為2.5瓦特。並且在此時點，USB Type-A連接埠的限流旗標值被設定為0。

關於第17配置，共同控制電路110會在步驟S504中判斷出USB Type-C連接埠的功率的總和(45瓦特)等於額定功率TP與預留值T1的差值(45瓦特)。因此，電源轉換器130_1~130_2的輸出電能並不需要進行轉移。

關於第18配置，共同控制電路110會在步驟S504中判 斷出USB Type-C連接埠的功率的總和(60瓦特)大於額定功率TP與預留值T1的差值(45瓦特)。因此進入步驟S506。在步驟S506中，共同控制電路110中判斷出具有最大功率的USB Type-C連接埠的功率(27瓦特)大於預留值T1(15瓦特)，並且判斷出限流旗標值等於0。因此，進入步驟S507。在步驟S507中，共同控制電路110控制電源轉換器130_1~130_2以解除USB Type-A連接埠的限流，並且控制電源轉換器130_1~130_2以將USB Type-C連接埠的功率差異轉移給USB Type-A連接埠。詳細來說，USB Type-C連接埠的功率會由27瓦特減去12瓦特，藉以將功率降低到15瓦特(新功率)。而所減去的12瓦特則是所述的功率差異。功率差異會被分配給USB Type-A連接埠，藉以使USB Type-A連接埠的電流值由0.5安培提高到2.4安培。接下來，將限流旗標值設定為1。

此外，第18配置可以依據公式(2)得出第二參考值N2等於5。因此USB連接埠140_1的電壓值可以被調整為5伏特。並且USB連接埠140_1的電流值為新功率與電壓值的商，也就是3安培。關於第19~22配置，第19~22配置的流程可以由第18配置的說明中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。

關於第23配置，共同控制電路110會在步驟S504中判斷出USB Type-C連接埠的功率的總和(48瓦特)大於額定功率TP與預留值T1的差值(45瓦特)。因此進入步驟S506。在步驟S506中，共同控制電路110中判斷出具有最大功率的USB Type-C 連接埠的功率(18瓦特)大於預留值T1(15瓦特)，且判斷出限流旗標值等於1。因此，進入步驟S509。在步驟S509中，共同控制電路110判斷出USB Type-A連接埠的功率下降到5瓦特，已經等於最小預留值T3，並且也判斷出USB Type-A連接埠的限流旗標值等於1。因此，進入步驟S510。在步驟S510中，USB Type-A連接埠的電壓值被固定為5伏特，而電流值則由2.4安培被調整為1安培。因此USB Type-A連接埠的功率會由12瓦特降低到5瓦特，進而產生7瓦特的功率差異。因此上述7瓦特的功率差異例如是(但不限於)轉移到USB Type-C連接埠。因此，USB Type-C連接埠的功率會由18瓦特上升到25瓦特。此外，第23配置可以依據公式(3)得出第三參考值N3等於12.3。因此USB連接埠140_2的電壓值可以被調整為9伏特。並且USB連接埠140_2的電流值為新功率與電壓值的商，也就是2.7安培。

關於第24~27配置，第24~27配置的流程可以由第23配置的說明中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。值得一提的是，在第23~27配置中，USB Type-A連接埠的功率差異會轉移到具有最大功率的USB Type-C連接埠。如此一來，可以加速對高功率需求的USB設備進行充電。在另一些實施例中，功率差異會轉移到具有最小功率的USB Type-C連接埠，然不限於此。

在圖3所示步驟S330中，共同控制電路110會判斷USB Type-C連接埠的至少一者是否先連接到USB設備。如果共同控制電路110判斷出USB Type-A連接埠先連接到USB設備，進入步 驟節點E。

接下來，在圖6中的步驟S610中，共同控制電路110會在USB Type-A連接埠連接到USB設備時，獲得對應於USB Type-A連接埠的最大預留值T2以及最小預留值T3。在步驟S620中，USB Type-C連接埠連接到USB設備。共同控制電路110會在USB Type-C連接埠連接到USB設備時，獲得對應於USB Type-C連接埠的預留值T1，並且獲得餘功率REM。此外，在步驟S610中，由於USB Type-A連接埠並不會被限流，因此限流旗標值會被設定為1。

在步驟S630中，共同控制電路110會判斷Type-C連接埠的功率是否相同，並且USB Type-A連接埠的功率是否大於最小預留值T3。如果判斷的結果為「是」，這意謂著USB Type-A連接埠電源還在使用，並且連接USB設備的這些USB Type-C連接埠的功率都相同，因此輸出電能並不需要進行轉移，因此會進入步驟S640。在步驟S640中，共同控制電路110會進行等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S630。

在步驟S630中，如果判斷的結果為「否」，則意謂著USB Type-A連接埠的功率已經下降到小於或等於最小預留值T3，或者是USB Type-C連接埠的至少一者的功率發生了變化(或不完全相同)。也就是說，USB Type-A連接埠對USB設備的充電(或供電)已結束或者是將要結束，USB Type-A連接埠能夠將功率差異轉移 給USB Type-C連接埠的其中之一。共同控制電路110會在步驟S650中將USB Type-A連接埠的電流值由最大額定電流(例如是2.4安培)設定為最小額定電流(例如是1安培)，並將USB Type-A連接埠的功率差異轉移給其中一個USB Type-C連接埠，例如是具有最大功率的USB Type-C連接埠。步驟S650中的實施細節可以在步驟S510中獲至足夠的教示，因此不在此重述。此外，在步驟S650中，由於USB Type-A連接埠可視為被限流在最小額定電流，因此限流旗標值會被設定為0。一旦完成轉移，則進入步驟S660。在步驟S660中，共同控制電路110會進行等待。舉例來說，共同控制電路110會等待(但不限於)10分鐘後再回到步驟S610。

表3是依照本發明一實施例所繪示的多埠電力供應裝置的電力供應對照表。表3所示CC1、CC2、CC3與CC4表示不同USB連接埠的配置資訊。在表3所示範例中，USB Type-A連接埠連接到USB設備的時間點會早於USB Type-C連接埠連接到USB設備的時間點。

關於表3所示第28配置，共同控制電路110會在步驟 S630中判斷出USB Type-C連接埠的功率是相同的，並且USB Type-A連接埠的功率大於最小預留值T3。電源轉換器130_1~130_2的輸出電能並不會進行轉移。關於表3所示第29配置，共同控制電路110會在步驟S630中判斷出USB Type-C連接埠的功率是不相同的。當USB Type-A連接埠的功率從12瓦特下降到5瓦特。因此7瓦特的功率差異可轉移給USB Type-C連接埠的其中之一。USB Type-C連接埠在接收到功率差異後，依據功率差異以及餘功率(1.5瓦特)，USB Type-C連接埠的功率會由18瓦特上升到26.5瓦特。此外第29配置可以依據公式(3)得出第三參考值N3等於8.8。因此USB Type-C連接埠的電壓值可以被調整為9伏特。並且USB Type-C連接埠的電流值為新功率與電壓值的商，也就是2.9安培。關於表3所示第30~33配置，第30~33配置的流程可以由第29配置的說明中獲得足夠的教示，因此恕不在此重述。

圖7是依據本發明的又一實施例所繪示多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。請參照圖1與圖7。共同控制電路110可以在步驟S710中判斷USB連接埠140_1有無連接至USB設備。本實施例雖以USB連接埠140_1作為說明例，然而多埠電力供應裝置100的其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)可以參照USB連接埠140_1的相關說明去類推。

當共同控制電路110判斷USB連接埠140_1已連接USB設備時(步驟S710的判斷結果為「是」)，共同控制電路110執行 步驟S720。在步驟S720中，共同控制電路110可以依據USB連接埠140_1的功率需求而對應地控制電源轉換器130_1，以供電給連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)。圖7所示步驟S720可以參照圖2所示步驟S210與S220的相關說明去類推，故不再贅述。基於PD協定，共同控制電路110可以在步驟S720中發出PDO(或是APDO)給連接至USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)，以決定協議功率。共同控制電路110可以依據協議功率而對應地控制電源轉換器130_1，以供電給連接USB連接埠140_1。

在步驟S730中，共同控制電路110可以檢查USB連接埠的協議功率的調整趨勢。舉例來說，電源轉換器130_1可以通過電流路徑供電給USB連接埠140_1，而共同控制電路110可以通過電流偵測電路(未繪示於圖1)與電壓偵測電路(未繪示於圖1)去偵測所述電流路徑的實際電流與實際電壓。共同控制電路110可以基於所述實際電流與實際電壓去獲知USB連接埠140_1的實際輸出功率。共同控制電路110可以判斷目前的PDO或是APDO(協議功率)是否吻合USB連接埠140_1的實際輸出功率。若實際輸出功率低於協議功率，表示協議功率的調整趨勢為「向下調整」。若實際輸出功率高於協議功率，表示協議功率的調整趨勢為「向上調整」。

在步驟S740中，共同控制電路110可以檢查連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)的額定最低充電功率。USB設備(未繪示)可能具有額定最低充電功率。當PDO或是APDO (協議功率)小於額定最低充電功率時，這個USB設備(未繪示)的充電操作會停止。在實際應用中，充電操作的停止是不樂見的。共同控制電路110可以獲知連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)的額定最低充電功率。本實施例並不限制「共同控制電路110獲知額定最低充電功率」的具體實現方式。

舉例來說，在一些實施例中，當USB設備(未繪示)連接至USB連接埠140_1時，共同控制電路110可以發出詢問指令給USB設備以取得該USB設備的該額定最低充電功率。所述詢問指令可以是符合USB規範的供應商命令(vendor command)。

在另一些實施例中，當USB設備(未繪示)連接至USB連接埠140_1時，共同控制電路110可以從查找表取得USB設備(未繪示)的額定最低充電功率。本實施例並不限制所述查找表的具體實現方式。舉例來說，所述查找表可以是下述表4或表5所示查找表。

當USB設備(未繪示)連接至USB連接埠140_1時，共同控制電路110可以獲知USB設備(未繪示)的識別(identification， ID)資訊，例如產品識別(Product ID，PID)資訊和供應商識別(Vendor ID，VID)資訊。在一些實施例中，共同控制電路110可以依照PID資訊和VID資訊從表4所示查找表取得USB設備(未繪示)的額定最低充電功率Pmin。在另一些實施例中，共同控制電路110可以依照PID資訊和VID資訊從表5所示查找表取得USB設備(未繪示)的額定最低充電功率Pmin、額定最低充電電壓Vmin與額定最低充電電流Imin。

當查找表沒有所述USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時，共同控制電路110可以發出詢問指令給連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)，以取得USB設備(未繪示)的額定最低充電功率。共同控制電路110可以將USB設備(未繪示)所提供的額定最低充電功率紀錄於查找表，以便日後使用。

當查找表沒有所述USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時，或是共同控制電路110可以發出詢問指令給連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)時，USB設備只有回覆一額定充電功率給共同控制電路110，此額定充電功率僅是依照USB PD協議所發送，並未表示其為USB設備的額定最低充電功率。此時共同控制電路110需用以下方法找出USB設備的額定最低充電功率。

共同控制電路110收到此額定充電功率時可以先提供對應的協議功率給所述USB設備。共同控制電路110可以通過電流偵測電路(未繪示於圖1)去偵測所述電流路徑的實際電流。共同 控制電路110可以基於所述實際電流去獲知USB連接埠140_1有無在進行充電。共同控制電路110可以判斷所述實際電流是否大於一自訂值。若實際電流大於該自訂值，則接著會將協議功率降15W(一步階step)，再去偵測所述電流路徑的實際電流。以此類推，直到實際電流小於該自訂值時，則表示當時下降前的協議功率為所述USB設備的額定最低充電功率。共同控制電路110可以將USB設備(未繪示)所提供的額定最低充電功率紀錄於查找表，以便日後使用。

若實際電流小於該自訂值，則接著會將協議功率加15W(一步階step)，再去偵測所述電流路徑的實際電流。以此類推，直到實際電流大於該自訂值時，則表示當時增加的協議功率為所述USB設備的額定最低充電功率。共同控制電路110可以將USB設備(未繪示)所提供的額定最低充電功率紀錄於查找表，以便日後使用。

在步驟S740中，共同控制電路110可以檢查協議功率與USB設備(未繪示)的額定最低充電功率。當關於USB連接埠140_1的協議功率的調整趨勢將會使協議功率大於連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時(步驟S740的判斷結果為「否」)，共同控制電路110可以進行步驟S750。或者，當連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)並沒有額定最低充電功率的操作限制時(步驟S740的判斷結果為「否」)，共同控制電路110可以進行步驟S750。

在步驟S750中，共同控制電路110可以依據USB連接埠140_1的實際輸出功率去動態改變USB連接埠140_1的協議功率。亦即，共同控制電路110在步驟S750可以依據實際輸出功率去動態改變PDO(或是APDO)，以及共同控制電路110可以將USB連接埠140_1在第一時間的協議功率與USB連接埠140_1在第二時間的協議功率之間的功率差異動態地轉移給多埠電力供應裝置100的其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)。圖7所示步驟S750可以參照圖2所示步驟S210~S240的相關說明去類推，或是參照圖3至圖6的相關說明去類推，故不再贅述。

當關於USB連接埠140_1的協議功率的調整趨勢將會使協議功率小於USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時(步驟S740的判斷結果為「是」)，共同控制電路110可以進行步驟S760。在步驟S760中，即便USB連接埠140_1的實際功率小於USB連接埠140_1的協議功率，共同控制電路110仍然不改變USB連接埠140_1的PDO或是APDO(協議功率)。步驟S760的用意在於，防止協議功率(PDO或是APDO)小於USB設備(未繪示)的額定最低充電功率，進而避免停止USB設備(未繪示)的充電操作。

在協議功率被維持不變的期間，USB連接埠140_1的實際功率小於協議功率，甚至USB連接埠140_1的實際功率可能會一直下降。共同控制電路110在步驟S770中可以將協議功率與實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)。當USB設備(未繪示)斷開連接USB連接 埠140_1時，共同控制電路110可以將USB連接埠140_1的協議功率轉移給其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)。

在圖1所示實施例中，共同控制電路110包括功率分配電路111與多個控制電路(例如圖1所示控制電路112_1與112_2)。控制電路112_1~112_2以一對一方式分別耦接至USB連接埠140_1~140_2，以獲知USB連接埠140_1~140_2的實際輸出功率，以及分別控制電源轉換器130_1~130_2來供電至USB連接埠140_1~140_2。舉例來說，控制電路112_1可以通過電流偵測電路(未繪示於圖1)與電壓偵測電路(未繪示於圖1)去偵測USB連接埠140_1的實際電流與實際電壓，以及基於USB連接埠140_1的所述實際電流與實際電壓去獲知USB連接埠140_1的實際輸出功率。以此類推，控制電路112_2可以通過電流偵測電路(未繪示於圖1)與電壓偵測電路(未繪示於圖1)去偵測USB連接埠140_2的實際電流與實際電壓，以及基於USB連接埠140_2的所述實際電流與實際電壓去獲知USB連接埠140_2的實際輸出功率。

功率分配電路111耦接於控制電路112_1~112_2，以獲知USB連接埠140_1~140_2的實際輸出功率。功率分配電路111在步驟S730中可以基於所述實際輸出功率去檢查/判斷USB連接埠140_1~140_2的協議功率的調整趨勢。舉例來說，功率分配電路111可以判斷目前的PDO或是APDO(協議功率)是否吻合USB連接埠140_1的實際輸出功率。當USB連接埠140_1的協議功率 的調整趨勢會使USB連接埠140_1的協議功率大於連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時，功率分配電路111可以依據USB連接埠140_1的實際輸出功率動態改變USB連接埠140_1的協議功率(詳參圖7所示步驟S750的相關說明)。

當USB連接埠140_1的協議功率的調整趨勢會使所述協議功率小於連接USB連接埠140_1的USB設備(未繪示)的額定最低充電功率時，功率分配電路111不改變USB連接埠140_1的協議功率，以及功率分配電路111將USB連接埠140_1的所述協議功率與所述實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給其他USB連接埠(例如USB連接埠140_2)。

圖8是依照本發明的另一實施例說明多埠電力供應裝置800的電路方塊示意圖。在圖8所示實施例中，多埠電力供應裝置800包括多個USB連接埠，例如USB連接埠840_1。多埠電力供應裝置800還包括控制電路812_1、電源轉換器830_1、電流偵測電路850_1、功率開關860_1與電壓偵測電路870_1。圖8所示多埠電力供應裝置800、控制電路812_1、電源轉換器830_1與USB連接埠840_1可以參照圖1所示多埠電力供應裝置100、控制電路112_1、電源轉換器130_1與USB連接埠140_1的相關說明去類推，故不再贅述。基於實際設計考量，在一些實施例中，圖1所示多埠電力供應裝置100、控制電路112_1、電源轉換器130_1與USB連接埠140_1可以參照圖8所示多埠電力供應裝置800、控 制電路812_1、電源轉換器830_1與USB連接埠840_1的相關說明。

在圖8所示實施例中，電源轉換器830_1可以通過電流路徑供電給USB連接埠840_1。電流偵測電路850_1與功率開關860_1被配置在電源轉換器830_1與USB連接埠840_1之間的所述電流路徑中。基於控制電路812_1的控制，功率開關860_1可以截止(turn off)或導通(turn on)所述電流路徑。電流偵測電路850_1可以偵測所述電流路徑的實際電流I1。電壓偵測電路870_1可以偵測功率開關860_1至USB連接埠840_1之間的所述電流路徑的實際電壓V1。

圖9是依據本發明的更一實施例所繪示多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。請參照圖8與圖9。在步驟S910中，電流偵測電路850_1可以偵測電源轉換器830_1至USB連接埠840_1之間的所述電流路徑的實際電流I1，而電壓偵測電路870_1可以偵測功率開關860_1至USB連接埠840_1之間的所述電流路徑的實際電壓V1。在步驟S920中，控制電路812_1可以依據實際電壓V1去判斷USB連接埠840_1(第一USB連接埠)有無電性連接USB設備(未繪示)。

控制電路812_1可以控制功率開關860_1。在控制電路812_1判斷USB連接埠840_1沒有電性連接USB設備的情況下(步驟S920的判斷結果為「無」)，控制電路812_1可以進行步驟S930。在步驟S930中，控制電路812_1可以截止USB連接埠840_1的 功率開關860_1，以及控制電路812_1可以禁能(disable)電源轉換器830_1。

在控制電路812_1判斷USB連接埠840_1電性連接USB設備(未繪示)的情況下(步驟S920的判斷結果為「有」)，控制電路812_1可以進行步驟S940。在步驟S940中，控制電路812_1可以致能(enable)電源轉換器830_1，以及多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)的功率的一部分(或全部)可以被動態地轉移給USB連接埠840_1。

舉例來說，多埠電力供應裝置800還包括功率分配電路811。圖8所示功率分配電路811可以參照圖1所示功率分配電路111的相關說明去類推，故不再贅述。功率分配電路811耦接至控制電路812_1。在控制電路812_1判斷USB連接埠840_1電性連接USB設備(未繪示)的情況下，控制電路812_1可以通知功率分配電路811，使得功率分配電路811將多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)的協議功率的一部分動態地轉移給USB連接埠840_1。

舉例來說，假設多埠電力供應裝置800的額定輸出功率為100瓦特，而且這100瓦特已經被分配給多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)。另假設USB連接埠840_1是USB Type-A連接埠。當控制電路812_1通知功率分配電路811，「USB連接埠840_1電性連接USB設備」時，功率分配電路811可以在步驟S940中將其他USB連接埠(未繪示)的協議功率(合計100 瓦特)的一部分(例如12瓦特，依照實際設計來決定)動態地轉移給USB連接埠840_1。在完成轉移後，其他USB連接埠(未繪示)的協議功率為88瓦特，而USB連接埠840_1的協議功率為12瓦特。

在多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)的協議功率的一部分被動態地轉移給USB連接埠840_1之後，控制電路812_1可以在步驟S950中依據實際電流I1決定是否導通USB連接埠840_1(第一USB連接埠)的功率開關860_1。舉例來說，當實際電流I1小於門檻(例如100mA，依照實際設計來決定)時，控制電路812_1可以截止功率開關860_1，此時電源轉換器830_1可以通過功率開關860_1的本體二極體(body diode)供電給USB連接埠840_1的電力腳位VBUS。當實際電流I1大於門檻(例如100mA)時，控制電路812_1可以導通功率開關860_1，使得電源轉換器830_1通過功率開關860_1供電給USB連接埠840_1。

功率分配電路811可以依據USB連接埠840_1的功率需求而對應地控制電源轉換器830_1，以供電給連接USB連接埠840_1的USB設備(未繪示)。亦即，功率分配電路811可以依據USB連接埠840_1的功率需求而決定協議功率。控制電路812_1還可以將實際電壓V1與實際電流I1通知功率分配電路811。功率分配電路811可以基於實際電壓V1與實際電流I1去獲知USB連接埠840_1的實際輸出功率。功率分配電路811可以將USB連接 埠840_1在第一時間的實際輸出功率(第一功率)與USB連接埠840_1在第二時間的實際輸出功率(第二功率)之間的功率差異動態地轉移給多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)。舉例來說，功率分配電路811可以參照圖7所示步驟S750的相關說明去將USB連接埠840_1的所述功率差異動態地轉移給多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)。

圖10是依照本發明的一實施例說明圖8所示電壓偵測電路870_1的電路方塊示意圖。在圖10所示實施例中，電壓偵測電路870_1包括電阻871、電流源872以及電壓比較器873。電阻871的阻值可以依照實際設計來決定。舉例來說，電阻871的阻值可以是1.3KΩ或是其他阻值。電阻871的第一端耦接至功率開關860_1至USB連接埠840_1之間的所述電流路徑，以接收實際電壓V1。電流源872的第一端耦接至電阻871的第二端，以提供參考電流(例如300uA，依照實際設計來決定)。電流源872的第二端耦接至參考電壓VREF(例如5.5伏特，依照實際設計來決定)。電壓比較器873的第一輸入端(例如反相輸入端)與第二輸入端(例如非反相輸入端)分別耦接至電阻871的第一端與第二端。電壓比較器873的輸出端輸出電壓比較結果DET給控制電路812_1。依照實際設計考量，電壓比較器873可以包括施密特觸發器(Schmitt trigger)或是其他電壓比較電路/元件。

在USB連接埠840_1沒有電性連接USB設備(未繪示)的情況下，參考電壓VREF會將實際電壓V1上拉，使得實際電壓 V1大於5伏特。此外，因為沒有電流流過電阻871，因此電壓比較器873所輸出的電壓比較結果DET為低邏輯準位。

在USB連接埠840_1電性連接USB設備(未繪示)的情況下，USB設備將實際電壓V1拉低，使得實際電壓V1低於5伏特，進而造成電流流過電阻871。電流流過電阻871，因此電壓比較器873所輸出的電壓比較結果DET為高邏輯準位。因此，控制電路812_1可以通知功率分配電路811，使得功率分配電路811將多埠電力供應裝置800的其他USB連接埠(未繪示)的協議功率的一部分動態地轉移給USB連接埠840_1。

在功率分配電路811將功率轉移給USB連接埠840_1之後，控制電路812_1可以依據實際電流I1決定是否導通功率開關860_1。舉例來說，當實際電流I1落入1mA至100mA的範圍內時，控制電路812_1可以截止功率開關860_1，此時電源轉換器830_1可以通過功率開關860_1的本體二極體供電給USB連接埠840_1的電力腳位VBUS。當實際電流I1落入100mA至2.4A的範圍內時，控制電路812_1可以導通功率開關860_1，使得電源轉換器830_1通過功率開關860_1供電給USB連接埠840_1。

圖11是依照本發明的又一實施例說明多埠電力供應裝置1100的電路方塊示意圖。在圖11所示實施例中，多埠電力供應裝置1100包括多個USB連接埠，例如USB連接埠1140_1。多埠電力供應裝置1100還包括功率分配電路1111、控制電路1112_1、電源轉換器1130_1、電流偵測電路1150_1、功率開關1160_1與電 壓偵測電路1170_1。圖11所示多埠電力供應裝置1100、功率分配電路1111、控制電路1112_1、電源轉換器1130_1、USB連接埠1140_1、電流偵測電路1150_1、功率開關1160_1與電壓偵測電路1170_1可以參照圖8所示多埠電力供應裝置800、功率分配電路811、控制電路812_1、電源轉換器830_1、USB連接埠840_1、電流偵測電路850_1、功率開關860_1與電壓偵測電路870_1的相關說明去類推，故不再贅述。不同於圖8所示實施例之處在於，圖11所示電流偵測電路1150_1被配置在功率開關1160_1與電壓偵測電路1170_1之間的電流路徑中。

圖12是依照本發明的再一實施例說明多埠電力供應裝置1200的電路方塊示意圖。在圖12所示實施例中，多埠電力供應裝置1200包括多個USB連接埠，例如USB連接埠1240_1。多埠電力供應裝置1200還包括功率分配電路1211、控制電路1212_1、電源轉換器1230_1、電流偵測電路1250_1、功率開關1260_1與電壓偵測電路1270_1。圖12所示多埠電力供應裝置1200、功率分配電路1211、控制電路1212_1、電源轉換器1230_1、USB連接埠1240_1、電流偵測電路1250_1、功率開關1260_1與電壓偵測電路1270_1可以參照圖8所示多埠電力供應裝置800、功率分配電路811、控制電路812_1、電源轉換器830_1、USB連接埠840_1、電流偵測電路850_1、功率開關860_1與電壓偵測電路870_1的相關說明去類推，故不再贅述。不同於圖8所示實施例之處在於，圖12所示電流偵測電路1250_1被配置在電壓偵測電路1270_1與 USB連接埠1240_1之間的電流路徑中。

依照不同的設計需求，上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1的實現方式可以是硬體(hardware)、韌體(firmware)、軟體(software，即程式)或是前述三者中的多者的組合形式。以硬體形式而言，上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1可以實現於積體電路(integrated circuit)上的邏輯電路。上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1的相關功能可以利用硬體描述語言(hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL)或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路(Application-specific integrated circuit,ASIC)、數位訊號處理器(digital signal processor, DSP)、場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

以軟體形式及/或韌體形式而言，上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1的相關功能可以被實現為編程碼(programming codes)。例如，利用一般的編程語言(programming languages，例如C、C++或組合語言)或其他合適的編程語言來實現上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制電路1212_1。所述編程碼可以被記錄/存放在「非臨時的電腦可讀取媒體(non-transitory computer readable medium)」中。在一些實施例中，所述非臨時的電腦可讀取媒體例如包括唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)以及(或是)儲存裝置。所述儲存裝置包括硬碟(hard disk drive，HDD)、固態硬碟(Solid-state drive，SSD)或是其他儲存裝置。中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器或微處理器可以從所述非臨時的電腦可讀取媒體中讀取並執行所述編程碼，從而實現上述共同控制電路110、功率分配電路111、控制電路112_1、控制電路112_2、功率分配電路811、控制電路812_1、功率分配電路1111、控制電路1112_1、功率分配電路1211以及(或是)控制 電路1212_1的相關功能。

綜上所述，在一些實施例中，所述多埠電力供應裝置可以檢查USB連接埠的協議功率的調整趨勢。在協議功率大於USB設備的額定最低充電功率的情況下，共同控制電路可以依據USB設備的實際功率需求而動態改變協議功率。在協議功率可能會小於USB設備的額定最低充電功率的情況下，共同控制電路可以不改變協議功率，以及將協議功率與實際輸出功率之間的功率差異動態地轉移給至少一個其他USB連接埠。因此，多埠電力供應裝置的功率利用效率可以最佳化。在一些實施例中，所述多埠電力供應裝置可以在其他USB連接埠的功率的一部分(或全部)被動態地轉移給第一USB連接埠之後，依據實際電流決定是否導通功率開關。因此，所述多埠電力供應裝置可以管理對USB連接埠的供電，而避免所述多埠電力供應裝置發生過電流(overcurrent)以及/或是過電壓(overvoltage)。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S710~S770:步驟

Claims (18)

1. 一種多埠電力供應裝置，包括：多個USB連接埠，包括一第一USB連接埠；多個電源轉換器，以一對一方式分別耦接至該些USB連接埠；以及一共同控制電路，耦接至該些電源轉換器，被配置為控制該些電源轉換器來供電至該些USB連接埠，其中，當關於該第一USB連接埠的一協議功率的一調整趨勢會使該協議功率大於連接該第一USB連接埠的一USB設備的一額定最低充電功率時，該共同控制電路依據該第一USB連接埠的一實際輸出功率動態改變該第一USB連接埠的該協議功率；以及當關於該第一USB連接埠的該協議功率的該調整趨勢會使該協議功率小於該USB設備的該額定最低充電功率時，該共同控制電路不改變該第一USB連接埠的該協議功率，以及該共同控制電路將該協議功率與該實際輸出功率之間的一功率差異動態地轉移給該些USB連接埠中的至少一其他USB連接埠。
2. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中當關於該第一USB連接埠的該協議功率的該調整趨勢會使該協議功率大於該USB設備的該額定最低充電功率時，該共同控制電路將該第一USB連接埠在一第一時間的該協議功率與該第一USB連接埠在一第二時間的該協議功率之間的一功率差異動態地轉移給該至少一其他USB連接埠。
3. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中該共同控制電路包括：多個控制電路，以一對一方式分別耦接至該些USB連接埠以獲知該些USB連接埠的實際輸出功率，以及分別控制該些電源轉換器來供電至該些USB連接埠；以及一功率分配電路，耦接於該些控制電路以獲知該些USB連接埠的該些實際輸出功率，其中，當該調整趨勢會使該協議功率大於該USB設備的該額定最低充電功率時，該功率分配電路依據該第一USB連接埠的該實際輸出功率動態改變該第一USB連接埠的該協議功率；以及當該調整趨勢會使該協議功率小於該USB設備的該額定最低充電功率時，該功率分配電路不改變該第一USB連接埠的該協議功率，以及該功率分配電路將該協議功率與該實際輸出功率之間的該功率差異動態地轉移給該至少一其他USB連接埠。
4. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中該些電源轉換器的任一個包括一直流直流轉換器。
5. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中，當該USB設備連接至該第一USB連接埠時，該共同控制電路發出一詢問指令給該USB設備以取得該USB設備的該額定最低充電功率。
6. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中，當該USB設備連接至該第一USB連接埠時，該共同控制電 路從一查找表取得該USB設備的該額定最低充電功率。
7. 如請求項6所述的多埠電力供應裝置，其中，當該查找表沒有該USB設備的該額定最低充電功率時，該共同控制電路發出一詢問指令給該USB設備以取得該USB設備的該額定最低充電功率，以及該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
8. 如請求項7所述的多埠電力供應裝置，其中，當該USB設備回覆一額定充電功率給該共同控制電路，該共同控制電路先提供對應的一協議功率給該USB設備，該共同控制電路偵測流至該USB設備的一實際電流以獲知該USB設備是否進行充電，該共同控制電路判斷該實際電流是否大於一自訂值，當該實際電流大於該自訂值，則接著會將對應的該協議功率降一步階，再去偵測該實際電流，以此類推，直到該實際電流小於該自訂值時，則表示當時下降前的協議功率為該USB設備的該額定最低充電功率，該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
9. 如請求項7所述的多埠電力供應裝置，其中，當該USB設備回覆一額定充電功率給該共同控制電路，該共同控制電路先提供對應的一協議功率給該USB設備，該共同控制電路偵測流至該USB設備的一實際電流以獲知該USB設備是否進行充電，該共同控制電路判斷該實際電流是否大於一自訂值，當該實際電流小於該自訂值，則接著會將對應的該協議功率加一步 階，再去偵測該實際電流，以此類推，直到該實際電流大於該自訂值時，則表示當時增加的協議功率為該USB設備的該額定最低充電功率，該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
10. 如請求項1所述的多埠電力供應裝置，其中，當該USB設備斷開連接該第一USB連接埠時，該共同控制電路將該第一USB連接埠的該協議功率轉移給該些USB連接埠中的該至少一其他USB連接埠。
11. 一種多埠電力供應裝置的操作方法，其中該多埠電力供應裝置包括一多個USB連接埠、多個電源轉換器與一共同控制電路，該些USB連接埠包括一第一USB連接埠，該些電源轉換器以一對一方式分別耦接至該些USB連接埠，該共同控制電路被配置為控制該些電源轉換器來供電至該些USB連接埠，該操作方法包括：當關於該第一USB連接埠的一協議功率的一調整趨勢會使該協議功率大於連接該第一USB連接埠的一USB設備的一額定最低充電功率時，由該共同控制電路依據該第一USB連接埠的一實際輸出功率動態改變該第一USB連接埠的該協議功率；以及當關於該第一USB連接埠的該協議功率的該調整趨勢會使該協議功率小於該USB設備的該額定最低充電功率時，由該共同控制電路不改變該第一USB連接埠的該協議功率，以及由該共同控制電路將該協議功率與該實際輸出功率之間的一功率差異動態 地轉移給該些USB連接埠中的至少一其他USB連接埠。
12. 如請求項11所述的操作方法，更包括：當關於該第一USB連接埠的該協議功率的該調整趨勢會使該協議功率大於該USB設備的該額定最低充電功率時，由該共同控制電路將該第一USB連接埠在一第一時間的該協議功率與該第一USB連接埠在一第二時間的該協議功率之間的一功率差異動態地轉移給該至少一其他USB連接埠。
13. 如請求項11所述的操作方法，更包括：當該USB設備連接至該第一USB連接埠時，由該共同控制電路發出一詢問指令給該USB設備以取得該USB設備的該額定最低充電功率。
14. 如請求項11所述的操作方法，更包括：當該USB設備連接至該第一USB連接埠時，由該共同控制電路從一查找表取得該USB設備的該額定最低充電功率。
15. 如請求項14所述的操作方法，更包括：當該查找表沒有該USB設備的該額定最低充電功率時，由該共同控制電路發出一詢問指令給該USB設備以取得該USB設備的該額定最低充電功率，以及由該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
16. 如請求項15所述的操作方法，其中，當該USB設備回覆一額定充電功率給該共同控制電路，該共同控制電路先提供對應的一協議功率給該USB設備，該共同控制 電路偵測流至該USB設備的一實際電流以獲知該USB設備是否進行充電，該共同控制電路判斷該實際電流是否大於一自訂值，當該實際電流大於該自訂值，則接著會將對應的該協議功率降一步階，再去偵測該實際電流，以此類推，直到該實際電流小於該自訂值時，則表示當時下降前的協議功率為該USB設備的該額定最低充電功率，該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
17. 如請求項15所述的操作方法，其中，當該USB設備回覆一額定充電功率給該共同控制電路，該共同控制電路先提供對應的一協議功率給該USB設備，該共同控制電路偵測流至該USB設備的一實際電流以獲知該USB設備是否進行充電，該共同控制電路判斷該實際電流是否大於一自訂值，當該實際電流小於該自訂值，則接著會將對應的該協議功率加一步階，再去偵測該實際電流，以此類推，直到該實際電流大於該自訂值時，則表示當時增加的協議功率為該USB設備的該額定最低充電功率，該共同控制電路將該額定最低充電功率紀錄於該查找表。
18. 如請求項11所述的操作方法，更包括：當該USB設備斷開連接該第一USB連接埠時，由該共同控制電路將該第一USB連接埠的該協議功率轉移給該些USB連接埠中的該至少一其他USB連接埠。

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